الحركة: مفتاح الكشف عن الحياة الفضائية؟ 🚀

هل تساءلت يومًا كيف يمكننا اكتشاف الحياة خارج كوكب الأرض؟ 🤔 علماء الأحياء الفلكية يبحثون عن إجابات لهذا السؤال المحوري. حتى الآن، لم ننجح إلا في مهمة واحدة مكرسة لهذا الغرض: مسبارات فايكنغ في سبعينيات القرن الماضي. ولكن نتائجها كانت غير حاسمة، و تفسيرها مازال مثيرًا للجدل. ومع ذلك، أصبحت الحاجة واضحة خلال الخمسين عامًا الماضية، إلى طرق جديدة وواضحة للتمييز بين عينات التربة الحية وغير الحية. و أحد هذه الطرق الواعدة جداً تعتمد على حركة الميكروبات الدقيقة.

اقتُرحت الحركة كـ “توقيع حيوي” منذ ستينيات القرن الماضي، لكن تكنولوجيا ذلك الوقت لم تكن قادرة على ملاحظات مجهرية آلية على مسبار المريخ. أما الآن، بفضل التقدم التكنولوجي في مجال الحوسبة، أصبح من الممكن تطبيق هذا النهج ليس فقط على المريخ، بل على أقمار الكواكب الجليدية في النظام الشمسي الخارجي، وذلك من خلال أجهزة حاسوب دقيقة وقوية.

ماكس ريكيلز، المهندس الرائد في هذا المجال، يُطبق خوارزميات لتتبع حركة الميكروبات في الماء السائل. مع خوارزميات التعلم الآلي، تمكّن فريقه من التمييز بين حركة الميكروبات والحركة العشوائية للجسيمات غير العضوية بدقة تزيد عن 99%.

في أبحاثهم، قاموا بتعريض الميكروبات لظروف مشابهة لظروف المريخ. وفي ورقة بحثية جديدة، يُظهرون كيف تتغير أنماط حركة بكتيريا *E. coli* عند تعرضها لبيئات قاسية، مثل البيئات المالحة العالية الموجودة على المريخ. وقد لاحظوا زيادة قصيرة الأمد في حركة البكتيريا عند تركيزات ملحية معينة، وهو ما يُفسرونه على أنه جهد من الكائن الحي للابتعاد عن التركيزات المُرهقة.

رغم هذا الوعود، توجد تحديات. قد يكون من الصعب إقناع الميكروبات بالبدء في التحرّك بعيدًا عن مسببات الإجهاد في المقام الأول. للتغلب على هذا التحدي، استخدم الفريق تحفيزًا للحركة، مثل الأشعة الضوئية أو الحقول الكهربائية أو المغناطيسية أو المواد الكيميائية. و استخدموا حمض أميني L-سيرين كطعم، ووجدوا أن جميع الكائنات المُختبرة ستتحرك نحو هذا الطعم. هذا النهج المُبتكر سيساعد في تجارب الكشف عن الحياة على كواكب أخرى.

من المشاكل الأخرى في مهمة الكشف عن الحياة هو العثور على موقع مناسب للهبوط يحتوي على ماء سائل بالقرب من السطح. يمكننا التغلب على هذه المشكلة من خلال إحضار الماء في مهمة الهبوط، أو تحديد الموائل المحتملة لوجود الماء، مثل المحاليل المالحة في درجات حرارة منخفضة، أو البيئات الغنية بالملح التي تسمح للكائنات الحية الدقيقة باستخراج الماء من الغلاف الجوي. قد تُعد المرتفعات الجنوبية لمريخ وجهةً مناسبة.

ولكن ما زال هناك حاجة لتحسين دقة التمييز بين أنواع مختلفة من الميكروبات. مع ذلك، بعض الميكروبات أسهل في التعرف عليها، مثل الكائنات المُمرضة.

التطبيقات الأرضية: ثورة في علم الأحياء و الصحة العامة🌎

يؤدي هذا البحث إلى تطبيق محتمل آخر. لقد تمكنوا من محاكاة حركات بكتيريا الكوليرا في الماء وتحديدها من خلال أنماط حركتها المميزة. هذا يشكل خطوة مهمة في مكافحة الكائنات المُمرضة المُحمولة بالماء مثل الكوليرا، التي تسبّب مشكلة صحية كبيرة، خاصة في البلدان النامية. و ينتظرنا في المستقبل أدوات لكشف بكتيريا الكوليرا، والسالمونيلا والليجيونيلا، ربما حتى في سوائل أخرى مثل الدم. 💉

في النهاية، التكنولوجيا المُطوّرة لاستكشاف الفضاء يمكن أن تعود بفوائد عظيمة للصحة العامة هنا على كوكب الأرض.

المصدر: Big Think